玛格丽特·佩里和自然界最后的元素

2019年9月，凯瑟琳·希尔德认为她的职业生涯取得了突破——一种从未见过的新现象。在用锕-227做实验时，她在进行伽马光谱学时得到了不寻常的结果。“我当时在看我的一个柱分离光谱，心想‘这个峰值是什么?这座山峰不应该在这里!“‘这些奇怪的峰值几乎(但不完全)与钍一致，锕在98%的时间里都会衰变成钍元素。他说:“看起来我发现了钍元素，但主峰不在那里。我完全懵了，于是我开始思考锕的放射性衰变链。”

走在她位于美国加州大学伯克利分校的实验室里，希尔德查看了该团队巨大的已知光谱巨著，意识到她的发现比她早了80年。她无意中重现了20世纪最令人印象深刻的科学壮举之一:玛格丽特·佩里(Marguerite Perey)发现了最后一种非合成元素——钫。

佩里1909年出生在法国巴黎郊外。她曾梦想成为一名医生，但父亲去世后，家里一贫如洗，唯一的收入来自她母亲教钢琴。上大学是遥不可及的。1929年，佩里在巴黎女子教育技术学校(Technical School of Women 's Education)获得了化学文凭，这使她有资格成为一名实验室技术员。不久之后，她在镭研究所面试了一份私人助理的工作，镭研究所是卢森堡公园附近的一座黑暗建筑，她觉得它“忧郁而阴沉”。面试她的人一身黑衣，头发盘成一个发髻，苍白的脸戴着厚厚的眼镜。起初佩里以为是一位秘书，但令她惊讶的是，她意识到这不是别人，正是法国最著名的女性:两届诺贝尔奖得主玛丽·斯科佐夫斯卡·居里。这次面试是一场灾难，佩里感到宽慰，因为她再也不用踏进那所阴暗的学院了。然而，尽管她心存疑虑，几天后还是收到了一封信，告诉她她被录用了。

镭研究所的妇女们互相支持，经常一起合作

根据书中关于佩里一章的作者杰弗里和马琳·雷纳-卡纳姆(Geoffrey Rayner-Canham)的说法，到这个时候，科学界的女性越来越多，尽管她们的大部分贡献在当时没有得到承认，也经常没有被记录下来女人的本行．即便如此，镭研究所的文化也是独一无二的。“女研究员崇拜居里夫人，”雷纳-卡纳姆夫妇说。然而，大多数人都说居里夫人很冷淡。女人们互相支持，经常一起合作。在后来的几年里，居里夫人越来越少地参与实验室的日常运作。这是凯瑟琳Chamié谁居里夫人负责。”

作为居里夫人的私人助理，佩里和居里夫人见面的时间比其他人多。她的生活围绕着从铀矿石中提纯锕，这样居里夫人就可以继续她的研究。这是危险的工作。“没有安全标准，”雷纳-坎汉姆夫妇解释道。“(镭研究所的校友)索尼娅·科特勒(Sonia Cotelle)用嘴吸了一种放射性钋溶液，不小心吞下了一些，几乎可以肯定导致了她的过早死亡。许多女性研究人员描述了放射性物质是如何随意处理的……玛丽·居里确信辐射是无害的，甚至是有益的。居里夫人团队的另一位成员伊丽莎白Róna后来回忆说:“研究所(受到辐射)严重污染。”工作人员更关心镭源的安全，而不是他们自己的安全。”

1934年，居里夫人死于再生障碍性贫血，这与她一生从事的放射性工作有关。佩里被提升为放射化学家，继续在元素发现者安德烈·德比恩(Andre Debierne)和居里夫人的女儿(诺贝尔奖获得者)Irène约里奥-居里(Joliot-Curie)的指导下研究锕。如前所述，锕-227几乎总是衰变为钍-227;但在1938年，佩里注意到锕样品正在释放一种意想不到的衰变能量，她一直工作到午夜，一直在困惑这是什么。她仍然是一名技术人员，年仅29岁，她要求用三周时间来研究她的新发现的、未知的衰变产物。

Perey的做法既奇怪又酷——我甚至不知道她是怎么做到的

1939年1月，经过细致的提纯和测试，她计算出锕样品发生了α衰变，失去了两个质子和两个中子。她称她的发现为锕- k。这是第一次发现87号元素，是当时仅有的三种“失踪”元素之一(另外两种是61号和85号元素，后来分别被命名为钷和砹)。希尔德说，我甚至不知道她是怎么做到的。“这是1.5%的衰减分支。这是大海捞针。与我们现在拥有的仪器相比，化学家们用这么少的仪器就能完成什么，这让我经常感到震惊。”

考虑到佩里发现的同位素的半衰期仅为22分钟，这一壮举更加令人印象深刻。“它会衰变成镭，”希尔德解释道。“要观察到钫，你必须处于最佳状态，并在几个小时内进行观察，但不能完全处于最佳状态，因为你只能看到锕元素。她的行为既奇怪又酷。”

佩里的发现几乎立刻就被人偷走了。1月9日，Jean Perrin被要求向法国科学院介绍她的发现。他确实这么做了，但当这一发现在媒体上报道时，他声称这是“摩尔达维姆”，据说是他的学生霍里亚·胡鲁贝在三年前发现的，并认为佩里的发现只不过是一种“逃亡元素”。尽管佩兰和胡鲁贝的说法被证明是错误的，佩里还是很伤心，他后来回忆说:“即使在我鉴定出钫后的那段时间里，我获得了一定的荣誉，但我也经历了由人类性格的卑鄙特征引起的眼泪和欺骗的时刻:卑鄙和背叛的表现。”

但她下定了决心，并基于她的发现将目光投向了博士学位。二战期间，她就读于索邦大学(Sorbonne)，由于没有本科学历，她必须完成完整的学士学位课程，才能撰写论文。1946年，她完成了自己的辩护，并最终被认为是87号元素的发现者。起初，她提出了“阳离子”这个名字，因为考虑到它在碱金属中的位置，它具有最多的正电阳离子。居里夫人担心人们会把这个元素和猫联系在一起，让她再选一次。佩里选择纪念她的出生国，锕- k变成了钫。

佩里一直在镭研究所工作到1949年。她后来成为斯特拉斯堡大学(University of Strasbourg)核化学的负责人，也是原子量委员会(Atomic Weights Commission)的成员。她于1975年死于癌症，可能是由于她为居里夫人准备样本的时间。她曾五次被提名诺贝尔奖，但从未获奖。

她发现了一种化学元素，但却几乎从历史上消失了

到那时，人们对钫的兴趣已经减弱了。作为元素周期表上最稀有和最不稳定的元素之一，它没有已知的应用，在伯克利研究员厄尔·海德1960年的总结之后，化学研究突然停止了。钫成为了一种被遗忘的元素，被藏在元素周期表中一个被忽视的角落里。它的发现者也被遗忘了。希尔德承认:“直到发现了钫，我才知道佩里的存在。”“那时候我又看了她的原始论文，这些论文都是用法语写的，所以我得找人帮我翻译。”

人们对佩里元素的兴趣又回来了。2000年代中期，美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员Laetitia Delmau、Saed Mirzadeh和Bruce Moyer开始重新研究钫，在中断近50年后发表了第一篇关于其化学性质的论文。Shield还在研究钫，试图开发一种现代分离路线，这样就可以在没有锕作为原位原料的情况下进行实验。这种金属的大部分性质仍然未知。希尔德说:“它应该像碱金属一样。”“数据表明它可能遵循第一组趋势，但有一些计算论文表明它并没有像它应该的那样发挥正离子的作用。”我们正试图获得实验数据，这样我们就能知道这样或那样的方法。是的，理论上在水中它应该会爆炸——但你永远不会得到足够的它来进行任何酷的水基反应!”

雷纳-卡纳姆夫妇认为，除了钫，佩里的遗产还有一个更重要的教训。他们说:“她发现了一种化学元素，但(几乎)从历史上消失了。”“从更大的角度来看，她的故事是所有没有这么幸运，而是永远从科学记录中消失的女科学家的见证。”